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Title: Método de monitoramento radiométrico para de disjuntores de alta tensão.
Other Titles: Radiometric monitoring method for high voltage circuit breakers.
???metadata.dc.creator???: OLIVEIRA, Adriano Costa de.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: COSTA, Edson Guedes da.
???metadata.dc.contributor.advisor2???: SOARES, Alexandre Jean René.
???metadata.dc.contributor.referee1???: NEVES, Washington Luiz Araújo.
???metadata.dc.contributor.referee2???: ALBERT, Bruno Barbosa.
???metadata.dc.contributor.referee3???: WANDERLEY NETO, Estácio Tavares.
???metadata.dc.contributor.referee4???: ALTAFIM, Ruy Alberto Corrêa.
Keywords: Anásise Boxplot;Antena monopolo impressa;Diagnóstico;Disjuntor;Geometria bioinspirada;Monitoramento;Radiometria;Boxplot analysis;Printed monopole antenna;Diagnosis;Circuit breaker;Bio-inspired geometry;Monitoring;Radiometry
Issue Date: 24-Sep-2019
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: OLIVEIRA, Adriano Costa de. Método de monitoramento radiométrico para disjuntores de alta tensão. 2019. 129 fl. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica), Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2019.
???metadata.dc.description.resumo???: As técnicas de monitoramento e diagnóstico de disjuntores atualmente empregadas pelas concessionárias de energia possuem algumas limitações técnicas, tais como seu caráter invasivo, a baixa confiabilidade e a dificuldade de aplicação. Segundo dados estatísticos, os disjuntores são um dos equipamentos que mais apresentam falhas em sistemas de transmissão/distribuição. Sendo assim, nesta pesquisa é apresentado um novo método de monitoramento radiométrico para disjuntores de alta tensão, baseado em rotinas computacionais e no uso de antenas monopolo impressas com geometria bioinspirada. A técnica facilita o procedimento de monitoramento, além de torná-lo mais eficiente. A metodologia proposta é baseada na medição de sinais eletromagnéticos irradiados pelo disjuntor durante as operações de interrupção de corrente, em técnicas estatísticas, tais como a análise boxplot, e um algoritmo classificador para o processamento dos dados e tomadas de decisão. Para o desenvolvimento do sistema de medição, um amplo estudo foi realizado com o objetivo de analisar as características espectrais dos sinais irradiados por disjuntores, possibilitando o projeto de sensores otimizados para esta aplicação. Antenas monopolo impressas foram projetadas, fabricadas e testadas, utilizando técnicas de otimização de ganho e largura de banda, além de técnicas de miniaturização, tornando-as aplicáveis ao monitoramento de diferentes tipos de disjuntores. Os experimentos realizados geraram resultados promissores, possibilitando a detecção de diferentes tipos de falha, como altos níveis de degradação dos contatos, falhas mecânicas no sistema de acionamento, perda das características dielétricas do meio extintor e falhas mecânicas nos contatos. Em laboratório, comparações com o diagnóstico fornecido por técnicas de referência apontaram uma concordância de 100% em relação ao grau de degradação dos contatos. Experimentos em campo foram realizados em um disjuntor a SF6 destinado ao chaveamento de um reator de 33 MVAr, atestando a aplicabilidade da técnica.
Abstract: The techniques used to monitor and diagnose circuit breakers currently used by electric companies have some technical limitations, such as an invasive nature, low reliability and difficulty of application. According to statistical data, circuit breakers are one of the faultiest equipment in transmission/distribution systems. Hence, in this research is presented a new radiometric monitoring method for high voltage circuit breakers based on computational routines and the use of printed monopole antennas with bioinspired geometry. The method facilitates the monitoring process and makes it more efficient. The proposed methodology is based on the measurement of electromagnetic signals radiated by the circuit breaker during current interruption operations, in statistical techniques such as boxplot analysis, and a classifier algorithm for data processing and decision making. For the development of the measurement system a broad research was carried out to analyze the spectral characteristics of the signals radiated by circuit breakers, enabling the design of optimized sensors for this application. Printed monopole antennas were designed, manufactured and tested using gain and bandwidth optimization techniques as well as miniaturization techniques, making them suitable for the monitoring of different types of circuit breakers. The carried out experiments generated promising results, allowing the detection of different types of failure, such as high level of contact degradation, mechanical failures in the actuating system, loss of the dielectric characteristics of the extinguishing medium and mechanical failure in the contacts. In laboratory, comparisons with the diagnosis provided by reference techniques indicated a 100% agreement regarding the level of contact degradation. Field experiments were performed on an SF6 circuit breaker used for the switching of a 33 MVAr reactor, attesting the applicability of the technique.
Keywords: Anásise Boxplot
Antena monopolo impressa
Diagnóstico
Disjuntor
Geometria bioinspirada
Monitoramento
Radiometria
Boxplot analysis
Printed monopole antenna
Diagnosis
Circuit breaker
Bio-inspired geometry
Monitoring
Radiometry
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia Elétrica
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/27018
Appears in Collections:Doutorado em Engenharia Elétrica.

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